Стружечные канавки
Требования к профилю стружечных канавок метчиков следующие: 1) обеспечение лучшего образования и отвода стружки и оптимальной величины переднего угла ^ в пределах глубины профиля нарезаемой резьбы; 2) обеспечение достаточного пространства для свободного размещения стружки;
3) сохранение достаточной прочности рабочей части метчика - диаметр сердцевины ;
4 сохранение метчиком устойчивого центрирования и направления – ширина зуба b;
5) предотвращение резания затылком зуба (угол =90°) и защемления стружки при вывинчивании метчика (угол.
=82...85°);6) профиль стружечной канавки должен быть очерчен плавной линией во избежание появления трещин при термообработке;
7) обеспечение простоты и универсальности технологической оснастки при изготовлении стружечных канавок.
Количество стружечных канавок. Число стружечных канавок на метчике влияет на условия отвода стружки и на толщину срезаемого слоя, а следовательно, на величину крутящего момента. Кроме того, число канавок определяет условия центрирования и направления метчика.
В практике наиболее широкое распространение получили метчики с тремя и четырьмя канавками, хотя встречаются метчики с двумя, пятью и более канавками. Четырехканавочные метчики более склонены к заеданиям, особенно при обработке вязких материалов, и момент резьбонарезания при их работе выше, чем у трехканавочных метчиков тех же размеров. Изготовление трехканавочных метчиков дешевле, чем четырехканавочных, но требуются специальные контрольные приспособления.
Число стружечных канавок зависит от вида инструмента, обрабатываемого материала и размеров резьбы. Рекомендации по назначению числа канавок даны в табл.
Вид метчика |
Размеры резьбы |
||||
3 - 6 |
8 - 16 |
18 - 24 |
27 - 39 |
42 - 52 |
|
Количество стружечных канавок |
|||||
Машинно-ручные |
2 - 3 |
3 - 4 |
4 |
4-6 |
4 -6 |
Гаечные |
5 |
3 - 4 |
3 - 4 |
4 |
4 -6 |
При нарезании резьбы в материалах, образующих стружку надлома (, чугун, бронза и др.). число канавок принимается большим по сравнению с метчиками, работающими на материалах, образующих сливную стружку (сталь и др.).
Передний угол метчиков.
Передняя поверхность и передний угол образуются стружечной канавкой метчика. Для плавного схода стружки на передней поверхности не должно быть уступов и резких переходов. Шероховатость передней поверхности =0,4...0,52 мкм. Рекомендуемые значения передних углов в зависимости от обрабатываемого материала согласно ГОСТ 3266-72 приведены в табл.
Обрабатываемый материал |
Передний угол град |
Чугун, бронза, нержавеющие, жаропрочные, высокопрочные, титановые и молибденовые стали и сплавы, хрупкие латуни |
0...5 |
Стали средней твердости, латуни, чугун отожженный |
8...10 |
Мягкая и вязкая сталь, вязкие латуни, медь, магниевые сплавы |
12...15 |
Легкие сплавы |
16...25 |
Типовые профили стружечных канавок.
В практике изготовления метчиков встречаются различные виды профиля канавок, что отражает опыт, накопленный предприятиями-изготовителями. Ниже приводятся наиболее распространенные профили стружечных канавок.
Одиорадиусный профиль
.Такой профиль применяется в основном для метчиков с четырьмя и более канавками. Параметры профиля могут быть определены по приближенным
зависимостям, приведенным в табл.
Число канавок метчика z |
Диаметр.сердцевины dc |
Ширина зуба b |
Радиус сопряжения R |
Четырехканавочный |
0, 5d |
0, 275d, |
|
Шестиканавочный |
0.2d |
Данный профиль обеспечивает значения углов и . близкие к оптимальным. Основным достоинством данного профиля стружечной канавки является простота. Для изготовления такой канавки не требуется специальной фрезы, можно использовать стандартный инструмент. Недостатком данной формы профиля является невозможность
изготовления требуемого переднего угла и его переменность в пределах высоты профиля резьбы. Однорадиусный профиль употребляется редко.
Прямолинейный профиль стружечной канавки.
Параметры профиля могут быть определены зависимостями, приведенными в табл.
Использование данного профиля позволяет выполнить требуемый передний угол .Для его изготовления необходима простая фасонная фреза.
В предлагаемом профиле угол >90°, а угол <<90°, что может привести к защемлению стружки при вывинчивании метчика.
Прямолинейный профиль рекомендуется для метчиков небольших размеров до М6 и метчиков, которые не вывинчиваются при работе (гаечные и работающие по принципу падающего).
Число канавок метчика z |
Диаметр сердцевины dс |
Ширина Зуба b |
Радиус сопряжения R |
Трехканавочный |
0,45d |
0,395d |
(0,1-0,15)d |
Четырехканавочный |
0,5d |
0,23d. |
Двухрадиусный профиль стружечной канавки. Данная форма наиболее хорошо отвечает требованиям, предъявляемым к
профилю стружечных канавок. Соотношения между основными параметрами профиля даны в табл., численные значения параметров представлены в приложении I к ГОСТ 3266-71.
Данный профиль нашел наиболее широкое распространение и используется для метчиков всех видов. Аналогичный профиль, но с другими значениями численных величин, применяется для метчиков с винтовыми канавками, у которых угол наклона канавки . Для изготовления канавки такого профиля требуется специальная дисковая фасонная фреза.
Число канавок метчика z |
Диаметр сердцевины dс |
ширина зуба b |
Трехканавочный |
0.45d |
0,38d |
Четырехканавочный |
0,5d |
0,24d |
Углы стружечных канавок.
Метчики обычно изготавливаются с прямыми канавками. Однако в ряде случаев канавку располагают под углом в пределах режущей части или стружечная канавка выполняется винтовой под углом .Выбор угла
.С целью обеспечения лучшего отвода стружки и предотвращения забивания канавки стружкой при нарезании резьбы в
сквозных отверстиях канавку выполняют под углом к оси=5…6 градусов. Угол обеспечивает совпадение направления схода стружки с направлением осевого перемещения метчика. Такая конструкция режущей части (канавки) уменьшает величину момента резьбонарезаиия за счет правильного отвода стружки. Величина угла определяется следующим образом
, где
h=(0.5..0.7)b (b – ширина зуба)
- длина режущей части;
Р - шаг нарезаемой резьбы.
Винтовые канавки.
Метчики с винтовой стружечной канавкой используются при нарезании резьбы в отверстиях с прерывистой поверхностью (наличие прорезей, окон в т.д.) для того. чтобы обеспечить плавное неодновременное вхождение режущих зубьев в работу. Это предотвращает радиальное смещение оси метчика при прохождении зубом прорези или окна. Другое назначение винтовой стружечной канавки - управлять направлением схода стружки.
Левое направление предназначено для сквозных отверстий, правое - для глухих. Благодаря большому углу наклона канавок стружка выводится или вниз или вверх. Величина угла наклона зависит от вида обрабатываемого материала. Для конструкционных и малолегированных сталей угол принимается равным 10-16°, для легких сплавов и вязких материалов до 25 – 30°